第二课时 三角函数线
预习课本P15~17,思考并完成以下问题 (1)有向线段是如何定义的?
(2)三角函数线是如何定义的?
[新知初探]
1.有向线段
带有方向的线段叫做有向线段. 2.三角函数线
图示 正弦线 余弦线 正切线 α的终边与单位圆交于P,过P作PM垂直于x轴,有向线段MP即为正弦线 有向线段OM即为余弦线 过A(1,0)作x轴的垂线,交α的终边或其终边的反向延长线于T,有向线段AT即为正切线 [点睛] 三角函数线都是有向线段.因此在用字母表示这些线段时,也要注意它们的方向,分清起点和终点,书写顺序也不能颠倒.
[小试身手]
1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)三角函数线的长度等于三角函数值.( ) (2)三角函数线的方向表示三角函数值的正负.( ) (3)对任意角都能作出正弦线、余弦线和正切线.( ) 答案:(1)× (2)√ (3)×
2.已知角α的正弦线的长度为单位长度,那么角α的终边( ) A.在x轴上 C.在直线y=x上 答案:B
3.角α(0<α<2π)的正、余弦线的长度相等,且正、余弦符号相异,那么α的值为( ) πA.
47πC.
4答案:D
4.sin 1.5________ sin 1.2.(填“>”或“<”) 答案:>
三角函数线的作法
[典例] 作出[解] 角
3π
的正弦线、余弦线和正切线. 4
B.
3π 43π7π或 44B.在y轴上 D.在直线y=-x上
D.
3π
的终边(如图)与单位圆的交点为P.作PM垂直于x轴,4
3π
的终边的反向延长线交4
垂足为M,过A(1,0)作单位圆的切线AT,与于点T,则
3π
的正弦线为MP,余弦线为OM,正切线为AT. 4
三角函数线的画法 (1)作正弦线、余弦线时,首先找到角的终边与单位圆的交点,然后过此交点作x轴的垂线,得到垂足,从而得正弦线和余弦线. (2)作正切线时,应从A(1,0)点引x轴的垂线,交α的终边(α为第一或第四象限角)或α终边的反向延长线(α为第二或第三象限角)于点T,即可得到正切线AT. [活学活用] 作出-
9π
的正弦线、余弦线和正切线. 4
解:如图所示,
-
9π
的正弦线为MP,余弦线为OM,正切线为AT. 4
题点一:利用三角函数线比较大小 1.利用三角函数线比较下列各组数的大小: ①sin
2π4π2π4π与sin ;②tan 与tan . 3535
2π
的终边与单位圆的交点为P,其反向延长线与3
2π=3
三角函数线的应用 解:如图所示,角
单位圆的过点A的切线的交点为T,作PM⊥x轴,垂足为M,sin MP,tan
2π
=AT; 3
4π
的终边与单位圆的交点为P′,其反向延长线与单位圆的过点A的切线的交点为5
T′,作P′M′⊥x轴,垂足为M′,则sin
4π4π
=M′P′,tan =AT′, 55
由图可见,MP>M′P′>0,AT 2π4π2π4π>sin ,②tan 题点二:利用三角函数线解不等式 2.在单位圆中画出适合下列条件的角α的终边的范围,并由此写出角α的集合: (1)sin α≥ 31;(2)cos α≤-. 22 3 交单位圆于A,B两点,连接OA,OB,则OA与OB围成的区域2 解:(1)作直线y= (图①阴影部分)即为角α的终边的范围,故满足条件的角α的集合为 ???π2π ?α2kπ+≤α≤2kπ+,k∈Z?. 33??? 1 (2)作直线x=-交单位圆于C,D两点,连接OC,OD,则OC与OD围成的区域(图 2②中阴影部分)即为角α终边的范围,故满足条件的角α的集合为 ???2π4π ?α2kπ+ ≤α≤2kπ+,k∈Z?. 33??? 题点三:利用三角函数线求函数的定义域 3.求函数f(x)=1-2cos x+lnsin x-? ?2? 的定义域. 2? 解:由题意,得自变量x应满足不等式组 1-2cos x≥0,??cos x≤2,??即?2 2??sin x-2>0,sin x>.?2 1 则不等式组的解的集合如图(阴影部分)所示, ?π3π 即定义域为?x?2kπ+3≤x<2kπ+4,k∈Z ?? ??. ? 1.利用三角函数线比较大小的两个关注点 (1)三角函数线是一个角的三角函数值的体现,从三角函数线的方向可以看出三角函数值的正负,其长度是三角函数值的绝对值. (2)比较两个三角函数值的大小,不仅要看其长度,还要看其方向. 2.利用三角函数线解三角不等式的方法 (1)正弦、余弦型不等式的解法. 对于sin x≥b,cos x≥a(sin x≤b,cos x≤a),求解关键是恰当地寻求点,只需作直线y=b或x=a与单位圆相交,连接原点与交点即得角的终边所在的位置,此时再根据方向即可确定相应的范围. (2)正切型不等式的解法. 对于tan x≥c,取点(1,c)连接该点和原点并反向延长,即得角的终边所在的位置,结合图象可确定相应的范围. 3.利用三角函数线求函数的定义域 解答此类题目的关键在于借助于单位圆,作出等号成立时角α的三角函数线,然后运用运动的观点,找出符合条件的角的范围.在这个解题过程中实现了一个转化,即把代数问题几何化,体现了数形结合的思想.
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